Vivodyne phát triển công nghệ hỗ trợ phát triển thuốc điều trị

Thế giới đã đạt được những bước tiến lớn trong các lĩnh vực khoa học như nghiên cứu gen, hệ thống thử nghiệm tự động và trí tuệ nhân tạo. Tuy vậy, quá trình phát triển thuốc lại không có sự phát triển đáng kể nào kể từ đầu những năm 1990, khi chỉ khoảng 10% sản phẩm được phát triển thương mại hóa thành công.

Nguyên nhân lớn đến từ việc các mô hình nghiên cứu trong phòng thí nghiệm không thể mô phỏng chính xác phản ứng của thuốc điều trị trong cơ thể con người. Do đó, nhiều đợt thử nghiệm đã thất bại và có thể tiêu tốn đến hơn 2 tỉ USD cho việc phát triển một loại thuốc điều trị.

Trao đổi với Forbes, Andrei Georgescu – CEO của công ty có tên Vivodyne – nhận định: “Các mô hình AI này chưa thể tạo ra loại thuốc điều trị hiệu quả hơn so với con người thực hiện.” Georgescu giải thích trong giai đoạn đầu phát triển, thuốc thường được dùng thử trên tế bào đơn hoặc động vật trước tiến tới thử nghiệm lâm sàng lên người thật, dẫn tới việc thiếu dữ liệu để các mô hình phân tích. Phương pháp như vậy không giúp các nhà khoa học nắm rõ cách thuốc điều trị phản ứng bên trong cơ thể người so với tế bào đơn hoặc động vật.

“Dữ liệu hiện tại để phát triển và đánh giá thuốc điều trị đơn giản là không thể mô phỏng lại phản ứng bên trong cơ thể vốn có cấu tạo phức tạo của con người,” Georgescu cho biết.

Đó là vấn đề mà công ty của Georgescu, Vivodyne muốn khắc phục. Từ trong phòng thí nghiệm, Vivodyne phát triển mô nhân tạo dùng để thử nghiệm lâm sàng các loại thuốc điều trị tiềm năng. Bên cạnh đó, công ty xây dựng hệ thống AI có khả năng thu thập và phân tích dữ liệu từ những thử nghiệm này trong thời gian ngắn.

Theo Georgescu, đây là giải pháp thay thế cho phương pháp phổ biến hiện nay là thử nghiệm diện rộng trên tế bào đơn hoặc động vật, hiệu quả trong việc sàng lọc các loại bệnh truyền nhiễm hoặc ung thư nhất định. Song, phương pháp như vậy thường tốn nhiều công sức và có thể không hiệu quả đối với các căn bệnh phức tạp.

Vào ngày 22.11, Vivodyne thông báo đã huy động thành công 38 triệu USD từ vòng gọi vốn hạt giống do Khosla Ventures dẫn dắt. Lần gọi vốn này cũng có sự tham gia của các nhà đầu tư gồm Bison Ventures, MBX Ventures, Kairos Ventures và CS Ventures.

Công nghệ của Vivodyne khởi nguồn từ một nghiên cứu của Georgescu khi còn làm việc ở phòng thí nghiệm của Dan Hub, 49 tuổi, tại đại học Pennsylvania. Dan Hub là một trong những nhà nghiên cứu quan trọng đứng sau công nghệ “organ on a chip” (chip cơ quan nội tạng – OoC) cho phép các nhà khoa học xây dựng hệ thống tế bào cỡ nhỏ cho việc nghiên cứu. Georgescu chia sẻ anh và Dan Hub thành lập Vivodyne trong một gara để xe nằm gần đại học Pennsylvania.

Theo Georgescu, yếu tố mang tính đột phá trong công nghệ của Vivodyne nằm ở khả năng nuôi cấy 20 loại mô khác nhau. Những loại mô này có thể được dùng cho lưu lượng máu và tác động qua lại giữa các bộ phận của cơ thể, thay vì chỉ tế bào đơn.

Không những vậy, Georgescu cho biết công nghệ của Vivodyne nuôi cấy cả tế bào hồng cầu và bạch cầu, bên cạnh những tế bào khác cho phép công ty mô phỏng phản ứng của hệ miễn dịch. Điều này sẽ giúp các nhà nghiên cứu dự đoán tốt hơn hành vi của tế bào trong cơ thể người.

Bên cạnh nuôi cấy, Vivodyne còn có thể dùng những mô nhân tạo này cho nhiều loại bệnh khác nhau, mở ra khả năng mô phỏng cách thuốc tiếp tục và tác động lên tế bào để trị bệnh. Ví dụ, Vivodyne có thể nuôi cấy tế bào phổi, sau đó cho nhiễm bệnh đường hô hấp và thử nghiệm nhiều phương pháp điều trị khác nhau để sàng lọc kết quả. “Điều này giúp chúng tôi có thông tin ban đầu về mức độ hiệu quả của thuốc trước giai đoạn thử nghiệm lâm sàng và dùng thử lên cơ thể người,” Georgescu cho biết.

Yếu tố giúp mô hình mô nhân tạo của Georgescu trở thành công nghệ đầy hứa hẹn nằm ở khả năng gia tăng số lượng, vượt qua những quy trình nuôi cấy hiện nay. “Chúng tôi có thể nuôi cấy cùng lúc 10 ngàn mô, kết hợp với khả năng tái sản sinh và kiểm soát nghiêm ngặt bằng cách tự động hóa quy trình,” Georgescu cho biết.

Theo Alex Morgan, giám đốc của Khosla Ventures, cho biết khả năng gia tăng số lượng là điều khiến ông ấn tượng nhất về khoản đầu tư vào Vivodyne. Không chỉ có tiềm năng trong việc cải thiện quá trình nghiên cứu, Alex Morgan nói với Forbes rằng Vivodyne còn mang đến dữ liệu hữu ích mà hệ thống máy học có thể dùng để hỗ trợ các công ty biotech phát triển thuốc hiệu quả hơn.

“Hệ thống AI có thể phân tích và giải thích rất nhiều dữ liệu, và điều này sẽ giúp Vivodyne tạo ra tác động tích cực đến khách hàng,” Morgan cho biết.

Nói về khách hàng, Georgescu cho biết Vivodyne đã làm việc với một vài công ty để hỗ trợ giai đoạn phát triển thuốc thử nghiệm lâm sàng cũng như chỉ ra và phân tích những đợt thử nghiệm không thành công. Chia sẻ với Forbes, Georgescu cho biết Vivodyne sẽ dùng khoản đầu tư mới để phát triển thêm mô hình mô, nâng cao khả năng tự động hóa và xây dựng đội ngũ nhân sự.

Georgescu cho biết mục tiêu của Vivodyne là trở thành trung tâm chuyên về dữ liệu và quy trình sinh học, tương tự như các trung tâm dữ liệu xử lý thông tin số, mang đến những công cụ tân tiến và nguồn tài nguyên hỗ trợ các nhà khoa học nghiên cứu về bệnh của con người. “Đó là tầm nhìn của chúng tôi trong tương lai,” anh cho biết.

Biên dịch: Minh Tuấn